CN1225907A - 一种赤泥烧结墙体材料 - Google Patents

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张丽玲
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王顺生
孙建武
黄晓明
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    • C04—CEMENTS; CONCRETE; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES
    • C04B—LIME, MAGNESIA; SLAG; CEMENTS; COMPOSITIONS THEREOF, e.g. MORTARS, CONCRETE OR LIKE BUILDING MATERIALS; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES; TREATMENT OF NATURAL STONE
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Abstract

赤泥烧结墙体材料,属于建筑材料生产,主要特征是利用烧结法氧化铝生产过程中排出的废渣－赤泥添加煤矸石、粉煤灰等工业废弃物为原料,经破碎、搅拌、喷水陈化、挤压、干燥,烧结制成一种轻质、保温的墙体材料。本发明具有原材料来源方便,生产流程简单,能耗小,成本低,不污染环境等优点,不但节约大量的粘土,而且为赤泥的综合利用开拓了新途径,具有较好的经济效益和社会效益。

Description

一种赤泥烧结墙体材料
本发明涉及建筑材料生产。
利用粘土烧制建筑用砖在我国已有两千多年的历史，这种工艺方法消耗大量的耕地以提供粘土，而且砖的烧制过程也需很多燃料。这种砖自重大，保温性能差，不能满足现代建筑业的要求。
为了节约耕田并降低能耗，人们发明了以煤矸石为原料的烧结砖，这种砖以煤矸石替代粘土为原料，以煤矸石中的碳部分或全部替代外加燃料。但是，在另一方面，这种煤矸石在配料前，要全部破碎和陈化处理，建立上述陈化工序需要大面积的厂房和相关设备，增加了基本建设投资和设备投资。
在碱-石灰烧结法氧化铝生产过程中，排出的废渣因富含铁的氧化物而呈红色，称为赤泥，一般采用堆积存放，长期来，虽多方设法寻求其无害化处理或经济合理、大量的综合利用途径，至今仍未能彻底解决问题。探讨赤泥综合利用的途径，不但具有经济效益，同时还有很大的环保效益。
本发明的目的是，提供一种以赤泥、煤矸石、粉煤灰三种工业废弃物为原料烧制的一种轻质、保温墙体材料，它不但能节约粘土资源，而且为赤泥的综合利用开辟了新途径。
本发明的赤泥烧结墙体材料，其原料配方中有煤矸石，主要的技术特点是，原料配方中还有赤泥和粉煤灰，原利的配比为(重量％)：赤泥25-30，粉煤灰30-35，煤矸石40-45。
所用赤泥的化学成分可为(重量％)：SiO2 18-20，Fe2O3 9-11，Al2O3 6-8，CaO 44-46，MgO 1-2，Na2O 2-4，K2O 0.1-1.0，TiO2 2-4，灼减11-13。其矿物组成主要为(重量％)：β-2CaO·SiO2 38-42，3CaO·Al2O3·6H2O8-12，CaCO3 6-8，Fe2O3·nH2O 8-12，2CaO·SiO22H2O 15-19，CaO·SiO2·H2O 3-5，Na2O·Al2O3·2SiO2 2-4。
所用煤矸石的化学成分可为(重量％)：SiO2 56-61，Fe2O3 5-8，Al2O3 18-21，CaO 3-6，Na2O+K2O 2-4，SO3 0.1-0.3，灼减12-16。其矿物组成主要为(重量％)：高岭石28-32，石英27-30，白云母4-7，固定碳7-10。
所用粉煤灰的化学成分为(重量％)：SiO2 48-52，Fe2O3 4-8，Al2O3 22-28，CaO 2-6，MgO 1.0-2.0，灼减10-14。其矿物组成主要为(重量％)：无定形玻璃60-65，未燃尽的碳8-12，莫来石18-22，磁铁矿+赤铁矿4-6，石英1-3。
本发明的赤泥烧结墙体材料，以赤泥，粉煤灰，煤矸石三种工业废料为原料，烧制出一种轻质，保温的墙体材料，它不但节约了大量的粘土，而且为赤泥的综合利用开拓了新的途径，具有很好的经济效益和社会效益。
下面结合具体实例将本发明叙述如下：
所用赤泥的化学成分为(重量％)：SiO219，Fe2O310，Al2O37，CaO45，MgO1.5，Na2O3，K2O0.8，TiO2 3-5，余为灼减，其矿物组成主要为(重量％)：α2C2S39，C2SH217，C3AH69，CaCO37。
煤矸石的化学成分为(重量％)：SiO258，Fe2O37，Al2O320，CaO5，Na2O+K2O2，烧失量8，其矿物组成主要为(重量％)：高岭石30，石英28，白云母5，固定碳9。
粉煤灰的化学成分为(重量％)：SiO250，Fe2O36，Al2O325，CaO4，MgO1.5，烧失量12，SO30.8，其矿物组成主要为无定形玻璃体62，莫来石19，未燃尽的碳12，磁铁矿+赤铁矿6，石英1。
赤泥、粉煤灰、煤矸石按重量比30％、30％、40％混合，经破碎、搅拌、挤压成型后(挤压水分14-15％，成型压力3.0MPa)，在干燥室干燥24小时后，水分再经隧道窑烧结48小时，烧结温度为1050℃后，成品人工码运出厂。
其具体工艺过程为：
原料制备：赤泥、粉煤灰由运输设备运至各自的称量仓，通过各自给料机及皮带秤按1∶1比例混合进搅拌机进行强力搅拌。
煤矸石由装载机运至鄂式破碎机入料口，经鄂破、锤破两段破碎后进陈化仓，喷水陈化三天，以提高煤矸石的塑性。然后利用取料抓斗，经皮带和皮带秤，与赤泥和粉煤灰一起进二级搅拌机进行再次混合，但必须保证赤泥，粉煤灰、煤矸石按重量配比30％、30％、40％混合均匀，为提高混合料的塑性，再进高速对辊细碎机进行破碎。
成型及切割码运：经搅拌细碎后的混合料进入双级真空挤砖机，挤出泥条经自动切条机，自动切坯机，切割成要求尺寸的砖坯由人工码上窑车。
本实施例采用一次码烧，内燃烧结工艺。
干燥室热源为隧道窑余热，通过外部管路系统供给干燥室。隧道窑设有燃烧系统，排烟系统，循环系统，抽热系统，送热系统，循环系统，排潮系统及相应的检测系统，冷却系统，车下压力系统及测控系统，其主要技术参数如下：
窑长：131.30m
有效长度：4.6m
有效高度：1.34m
容车数：30辆
烧成温度：1100℃
烧成周期：40小时
烧成合格率：96％
码窑密度：7000块/车
条数：2条

Claims (3)

1.一种赤泥烧结墙体材料，其原料配方中有煤矸石，其特征在于，原料配方中还有赤泥和粉煤灰，其配比为(重量％)：赤泥25-30，粉煤灰30-35，煤矸石40-45。
2.按照权利要求1所述的墙体材料，其特征在于，所述赤泥的化学成分为(重量％)：SiO2 18-20，Fe2O3 9-11，AL2O36-8，CaO 44-46，MgO 1-2，Na2O 2-4，K2O 0.1-1.0，TiO2 2-4，灼减11-13，所述粉煤灰的化学成分为(重量％)：SiO2 48-52，Fe2O3 4-8，AL2O3 22-28，CaO 2-6，MgO 1.0-2.0，灼减10-14，所述煤矸石的化学成分为(重量％)，SiO2 56-61，Fe2O3 5-8，AL2O318-21，CaO 3-6，Na2O+K2O 2-4，SO3 0.1-0.3，灼减12-16。
3.按照权利要求1或2所述的墙体材料，其特征在于，所述赤泥的矿物组成为(重量％)：β-2CaO·SiO2 38-42，3CaO·Al2O3·6H2O 8-12，CaCO3 6-8，Fe2O3·nH2O8-12，2CaO·SiO2·2H2O 15-19，CaO·SiO2·H2O3-5，Na2O·Al2O3·2SiO2 2-4，所述粉煤灰的矿物组成为(重量％)：元定形玻璃60-65，未燃尽的碳8-12，莫来石18-22，磁铁矿+赤铁矿4-6，石英1-3，所述煤矸石的矿物组成为(重量％)：高岭石28-32，石英27-30，白云母4-7，固定碳7-10。
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